Вальков - Почвоведение

Рис. 10. Строение черноземов восточноевропейской фации:

1 — оподзоленный; 2 — выщелоченный; 3 — типичный; 4 — обыкновенный; 5 — южный

почв использование и свойства география,,я и ц а к и ф и с с а л К .IIIь1са Ч

Рис. 11. Строение черноземов южноевропейской фации:

1 — чернозем обыкновенный (карбонатный); 2 — чернозем типичный; 3 — чернозем выщелоченный; 4 — черноземно-луговая почва

П о ч в о в е д е н и е

Тяжелые глинистые черноземы встречаются редко и приурочены не к лессовидным породам, а глинам другого происхождения. Не столь широко распространены черноземы легкосуглинистого грану­ лометрического состава.

Черноземы повторяют лессовидные свойства почвообразующих лессовидных глин и суглинков. В минералогическом составе черно­ земов преобладают первичные минералы. Из вторичных (высокоди­ сперсных) минералов в большинстве черноземных почв встречаются минералы монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп, в которых доминирует монтмориллонит. Имеются также черноземы, в илистой фракции которых превалируют минералы каолинитовой группы.

В илистой фракции черноземов содержатся также окристаллизованные полуторные окислы (гетит, гиббсит), аморфные вещества и небольшое количество высокодисперсного кварца.

Высокодисперсные минералы распределены по профилю равно­ мерно. Различие в минералогическом составе черноземов связано с особенностями пород и условиями выветривания первичных мине­ ралов.

Валовой состав и карбонатный профиль черноземов. Однород­ ность гранулометрического состава черноземов по всему профилю адекватна однородности валового состава и обусловлена однотипным составом как первичных, так и вторичных глинистых минералов.

Во всех подтипах, кроме выщелоченных и оподзоленного, наблю­ дается равномерное распределение по генетическим горизонтам Si02, Fe20 3, А120 3 (табл. 48) и других элементов, повторяющее особенно­ сти материнской породы.

Элювиально-иллювиальный характер распределения карбонатов кальция и магния обусловлен особенностями водного и термическо­ го режима черноземов и динамики углекислоты в почвенном воздухе и почвенном растворе. Весной, в период наибольшего развития нис­ ходящих токов, происходит вымывание карбонатов. Однако оно не достигает глубины максимального промачивания, как это отмечает­ ся для легкорастворимых солей, а задерживается из-за очень слабой растворимости карбонатов кальция и низких концентраций углекис­ лоты в почвенном воздухе и почвенном растворе, поскольку в это время в почве еще не протекают активные биологические процессы. Последующее повышение температуры усиливает дыхание корней и активизирует деятельность микроорганизмов, что приводит к увели­

Часть III. Классиф икация, гЕОгрлфия, свойства и использование почв

чению концентрации углекислоты в почвенном растворе и большему образованию бикарбонатов, которые с восходящими токами начина­ ют передвигаться вверх по профиле. Расход воды на испарение ве­ дет к осаждению карбонатов и образованию иллювиально-десуктив- ного горизонта.

Воподзоленных и выщелоченных черноземах восточноевропей­ ской фации свойственно абсолютное преобладание в профиле мигра­ ционных форм выделении карбонатов: налетов, выпотов, трубочек, прожилок и т. д. Стабильные формы карбонатов представлены журавчиками и располагаются под зоной миграционных выделений.

Вчерноземах обыкновенных и южных карбонаты в основном се­ грегированы в рыхлые стяжения —белоглазку. Миграционные фор­ мы представлены в меньшей степени, и зоны их выделении распола­ гаются как над зоной устойчивых форм, так и под ней. В обыкно­ венных черноземах формы выделений карбонатов наиболее разноо­ бразны. В них присутствует большинство форм, наблюдаемых как в типичных и выщелоченных, так и в южных черноземах, хотя степень выраженности их меньше.

Вчерноземах сибирских фаций карбонатный горизонт выражен повсеместно мицелярными формами выделений. Характерны пропи­ точные и мучнистые пятна, изредка — белоглазка.

При изучении карбонатов в почвах почти всегда оперируют со­ держанием СаСОэ. В действительности исследование карбонатно­ го профиля черноземов южно-европейской фации до глубины Юм, показало, что свободные карбонаты распределяются примерно так: СаС03—80% и MgC03_20% (рис. 12). Это коррелирует с распреде­ лением в черноземах обменных Са2+ и Mg2\

Содержание карбонатов в профиле черноземов отражает их фациальные, генетические, подтиповые и родовые различия. Например,

вчерноземах южно-европейской фации фациальным характером от­ личается миграция карбонатов в профиле черноземов, которая со­ провождается образованием карбонатного горизонта ниже гумусово­ го горизонта и выделением карбонатных новообразований миграци­ онного типа (прожилки, мицелий, паутинка). Мягкая зима, слабое зимнее промерзание, глубокое промачивание почвы, длительный те­ плый период, чередование нисходящих и восходящих потоков влаги определяют значительную амплитуду миграции карбонатов по профи­ лю и появление новообразований в форме мицелия, которые хорошо

Часть III. Классиф икация, гЕогрАфия, свойства и использование почв

наблюдаются на срезе высыхающей почвы. Карбонатный мицелий четко выражен на 20—30 см ниже линии вскипания и до начала выт делений белоглазки. Мицелярные выделения карбонатов наиболее щЯ рактерны для подтипов карбонатного и типичного черноземов. Щ Генетическая специфика содержания карбонатов отражается ти­ пично черноземным карбонатным профилем: отсутствие или малое содержание СаСОэ в верхних горизонтах, постепенное увеличение ко­ личества карбонатов до иллювиально-десуктивного горизонта карбо­ натных конкреций и затем уменьшение их количества в материнской породе. Обычно карбонатный профиль фиксируется следующим ко­ личеством СаСОэ: начало вскипания от 10% НС1—0,3%, слабое вски­ пание — 0,3—2,0%), сильное вскипание и постепенное возрастание количества карбонатов —2,0—8,0 ( 10,0)%, иллювиально-десуктивный горизонт скопления извести — 8,0 ( 10,0) — 10,0 ( 12,0)%, уменьше­ ние количества карбонатов в материнской породе (лессовидных гли­ нах и суглинках) до 8,0—10,0%о. Особенности материнских пород могут вносить свои коррективы в приведенный идеальный профиль распределения карбонатов, например, в черноземах остаточно-карбо­

натных и бескарбонатных.

Это особенность таксономического родового отличия черноземов. В содержании свободных карбонатов четко прослеживается разли­ чие у подтипов чернозема. Эта неоднородность карбонатного профи­ ля выявляется, как в неодинаковой глубине начала появления кар­ бонатов, так и в общем валовом содержании СаСОэ в двухметровой толще почвы. Подсчет показывает, что в слое 0—200 см содержится СаСОэ в пересчете на 1 м2 у карбонатного — 260 кг, у типичного — 130 кг, у выщелоченного — 70 кг. Общие запасы карбоната кальция на гектар исчисляются тысячами тонн, достигая максимума в карбо­ натных черноземах.

Гумусовый профиль черноземов. Важнейшие свойство чернозе­ мов, их главнейшая генетическая черта — богатство гумусом особого биохимического состава.

Гумусовый профиль чернозема является продуктом степной и лу­ гово-степной растительности, произрастающей в условиях оптималь­ ного увлажнения. Первичным материалом, из которого образуется Мощный гумусовый горизонт чернозема, служит не только корнеопад, но и прижизненные корневые выделения степных трав типа кле­ ящих органических веществ и содержащие минеральные элементы.

В химическом смысле черноземы можно считать наиболее совершен­ ным почвенный органоминеральным новообразованием. Его компо­ нент возможно приближается по своей химической структуре к ин­ дивидуальным химическим соединениям — настолько определенны его свойства, настолько однороден в пределах гумусового горизонта его состав и настолько резко он отличается от состава и структуры исходных растительных остатков. В составе гумуса чернозема абсо­ лютно преобладают черные гуминовые кислоты (ГК), связанные с кальцием.

Среди ГК разных типов почв они отличаются максимальным со­ держанием Са, максимальной оптической плотностью, и в то же время максимальной растворимостью в воде. Фульвокислоты (ФК) почти не играют самостоятельной роли в формировании гумусового горизонта черноземов, будучи связанными в комплекс с ГК.

Тенденция различий в гумусовом составе по подтипам заключа­ ется в следующем: наиболее высокое содержание гуминовых кислот наблюдается в типичных черноземах, а в подтипах черноземов оподзоленных и южных количество фракций фульвокислот увеличива­ ется.

Необходимо отметить также значительное участие в составе гуму­ са негидролизуемого остатка или гумина, почти 50% от общего коли­ чества органического вещества.

Характер гумусонакопления определяет внешний вид профиля. Интенсивность темного окрашивания увеличивается от южных чер­ ноземов к выщелоченным, от слабогумусных к тучным. В том же на­ правлении уменьшается буроватый оттенок, который у выщелоченных среднегумусных и тучных черноземов почти не выражен. В горизонте

Вгумусовое окрашивание ослабевает, ясно наблюдаются буроватые

икоричневые тона, однако общий тон окраски — однородный, на­ рушаемый только у карбонатных и типичных черноземов белесыми выделениями карбонатного мицелия и новообразованиями землеро­ ющих животных. Горизонт В неоднородный по окраске, с преобла­ данием бурых тонов. У выщелоченных и оподзоленных черноземов наблюдаются затеки гумуса. У остальных подтипов в горизонте В не­ однородность окраски создается интенсивной перерытостью, наличи­ ем червороин и кротовин, гумусовыми пятнами, обилием прожилок

имицелия карбонатов. Переходы между генетическими горизонтами постепенные.